[发明专利]基于监测点聚类和异常区域重心法的供水爆管定位方法

摘要

本发明公开了一种基于监测点聚类和异常区域重心法的供水爆管定位方法。本发明首先计算监测点管道距离。其次对管网监测点进行聚类分析。然后计算爆管事件时监测点压力变化。最后进行爆管定位。本发明方法采用聚类划分监测点及其子区域，缩小监控范围；再采用异常区域重心法快速定位，提高定位精度。本发明方法由数据驱动，过程简单，定位速度快，具有实用性。

主权项

1.基于监测点聚类和异常区域重心法的供水爆管定位方法，其特征在于该方法具体是：步骤1计算监测点管道距离采集供水管网中N个监测点的坐标{(X1,Y1),(X2,Y2),…(Xn,Yn)},其中n＝1,2,3…N；并根据GIS中管道拓扑连通性计算监测点的管道距离Lij；步骤2对管网监测点进行聚类分析根据监测点之间的管道距离Lij对管网中的监测点进行K均值聚类分析，将管网划分为多个子区域，并确定位于每个子区域中的监测点；步骤3计算爆管事件时监测点压力变化当侦测到爆管事件[4]时，从SCADA中获取监测点压力数据，计算监测点压力与1周内同时刻压力平均值的压差△Pnj：其中，j＝1,2,…,J，J表示当日爆管事件序号；步骤4爆管定位(1)对由爆管事件产生的压差△Pnj进行排序，根据压差越大越靠近爆管点的特点，初步判定爆管事件位于第l类中，即确定异常子区域；(2)利用位于第l类中的监测点进行异常区域中心Q坐标(XQ,YQ)定位，取出第l类中压力变化最大的前3个监测点进行分析，则判定爆管事件发生在这3个监测点所围成的范围内，然后通过这3个监测点地理坐标结合重心法公式计算得出异常区域中心Q，公式如下：(3)根据GIS中管道拓扑连通性计算监测点到异常区域中心Q的管道距离Ln(XQ，YQ)，再通过改进的重心法公式求得爆管定位点P初始坐标；在爆管定位点P坐标基础上得出新的管道距离从而再次得到新的爆管定位点P；通过上述不断迭代修正，直到爆管定位点P坐标不再变化或变化很小，即得到最终爆管定位点P。